GIS用密封圈寿命的估算方法和装置制造方法及图纸

本公开提供一种GIS用密封圈寿命的估算方法和装置。该方法包括：获取目标密封圈的加速老化试验温度值；计算所述目标密封圈的压缩永久变形率；根据所述目标密封圈的压缩永久变形率确定目标密封圈的老化性能临界值；根据所述目标密封圈的老化性能临界值计算所述目标密封圈的寿命。本公开提供的GIS用密封圈寿命的估算方法能够实现现有技术中因无法精确估算密封圈寿命导致密封圈老化失效所引起的GIS设备中SF6气体泄漏的问题。气体泄漏的问题。气体泄漏的问题。

【技术实现步骤摘要】
GIS用密封圈寿命的估算方法和装置


[0001]本公开涉及密封圈寿命估算
，具体涉及一种GIS用密封圈寿命的估算方法和装置。

技术介绍

[0002]GIS设备气体静密封大都采用安装在连接法兰处的O型密封圈来实现。GIS设备所用密封圈一般为挤压密封，其安装在法兰面上所设置的密封槽内，受到法兰的挤压产生变形，从而起到密封气体的作用。
[0003]内置式局部放电传感器也是这样，其在GIS设备中安装应用日益广泛，内置式局部放电传感器的使用为GIS局部放电监测和检测提供了更加准确便捷的途径，但因局部放电传感器用O型密封圈老化失效所引起的GIS设备中SF6气体外泄事件有逐步上升的趋势，如何防止因O型圈的老化及老化后的永久变形所造成的GIS中气体泄漏，确保设备稳定运行，具有一定的工程意义。而对内置式局部放电传感器用密封圈剩余寿命进行预估，在其到达使用寿命期限前对其进行替换，则是一种有效的手段。

技术实现思路

[0004]本公开的目的在于克服现有技术的不足，提供一种GIS用密封圈寿命的估算方法和装置，该GIS用密封圈寿命的估算方法能够实现现有技术中因无法精确估算密封圈寿命导致密封圈老化失效所引起的GIS设备中SF6气体泄漏的问题。
[0005]根据本公开实施例的第一方面，提供一种GIS用密封圈寿命的估算方法，该方法包括：
[0006]获取目标密封圈的加速老化试验温度值；
[0007]计算所述目标密封圈的压缩永久变形率；
[0008]根据所述目标密封圈的压缩永久变形率确定目标密封圈的老化性能临界值；
[0009]根据所述目标密封圈的老化性能临界值计算所述目标密封圈的寿命。
[0010]在一个实施例中，所述方法还包括：
[0011]计算温度折算系数；
[0012]根据所述温度折算系数、以及所述目标密封圈的寿命确定所述目标密封圈的校正寿命。
[0013]在一个实施例中，所述计算目标密封圈的压缩永久变形率包括：
[0014]将所述目标密封圈在室温下置于预设试验压缩率工况下加载第一预设时间后测量目标密封圈的第一高度值；
[0015]将所述目标密封圈置于正常工况下放置第一预设时间后测量目标密封圈的第二高度值；
[0016]将所述目标密封圈放置于GIS局部传感器后将GIS局部传感器置于预设温度的加热设备中加速老化；
[0017]将加速老化后的所述目标密封圈置于正常工况下放置第一预设时间后测量目标密封圈的第三高度值；
[0018]根据所述目标密封圈的第一高度值、所述目标密封圈的第二高度值、所述目标密封圈的第三高度值、以及第一计算公式计算目标密封圈的压缩永久变形率；其中，所述第一计算公式为：
[0019][0020]其中，ε为目标密封圈的压缩永久变形率；H0为所述目标密封圈的第二高度值；H1为所述目标密封圈的第一高度值；H2为所述目标密封圈的第三高度值。
[0021]在一个实施例中，所述根据所述目标密封圈的压缩永久变形率确定目标密封圈的老化性能临界值包括：
[0022]根据所述目标密封圈的压缩永久变形率、以及第二计算公式计算目标密封圈的老化性能临界值；其中，所述第一计算公式为：
[0023]y0＝1
‑
ε；
[0024]y0为目标密封圈的老化性能临界值；ε为目标密封圈的压缩永久变形率。
[0025]在一个实施例中，所述根据所述目标密封圈的老化性能临界值计算所述目标密封圈的寿命包括：
[0026]根据所述目标密封圈的老化性能临界值、以及第三计算公式计算所述目标密封圈的寿命；其中，所述第三计算公式为：
[0027][0028]y为老化特性指标；τ为目标密封圈的老化时间；α为待估计参数；B为试验常数；K为速度常数；
[0029]对所述第三计算公式取对数线性化后，所述第三计算公式转化为第四计算公式；其中，所述第四计算公式为：
[0030][0031]K(T)为反应速率的常数；A为指数因数，E为活化能，R为摩尔气体常数，T为热力学温度开尔文。
[0032]在一个实施例中，所述待估计参数α的计算方法包括：
[0033]采用逐次逼近的方法计算待估计参数α，逼近准则见第五计算公式；其中，所述第五计算公式为：
[0034][0035]y
ij
为第i个老化温度下，第j个测试点特性指标试验值；为第i个老化温度下，第j个测试点特性指标预测值；
[0036]当α为一尝试值时，所述第三计算公式经过对数变化，写成线性表达式见第六计算公式；其中，所述第六计算公式为：
[0037]Y＝a+bX；
[0038]其中，Y＝lg y；a＝lg B；X＝τ
α
；
[0039]采用最小二乘法对所述第六计算公式中的参数a和b进行估计，得到：
[0040][0041][0042]计算得到目标密封圈在p个所述加速老化试验温度值下的速度常数K
i
＝
‑
2.303b
i
，B
i
＝10
ai
；
[0043]所述第三计算公式中试验参数B的估值为：
[0044][0045]在一个实施例中，对所述第四计算公式经对数线性后，写成线性表达式见第七计算公式；其中，所述第七计算公式为：
[0046]W＝C+DZ；
[0047]其中，W＝lg K；C＝lg A；Z＝T
‑1；
[0048]采用最小二乘法对所述第七计算公式中的参数C和D进行估计，得到：
[0049][0050][0051]所述第三计算公式中试验参数K的估值为：
[0052][0053]所述第四计算公式转化为第八计算公式：
[0054][0055]根据所述第七计算公式对所述待估计参数α进行尝试求解。
[0056]在一个实施例中，所述方法还包括：
[0057]对所述第六计算公式进行线性相关检验，检验计算公式为第八计算公式，所述第八计算公式为：
[0058][0059]根据所述第八计算公式进行线性相关检验合理时，根据第九计算公式计算W的标准差；其中，所述第九计算公式为：
[0060][0061]其中，
[0062][0063]得到W的置信区间上限为：
[0064]W＝C+DZ+tS
W
；
[0065]其中，t可以从自由度df＝p
‑
2和显著性水准为0.05时的单侧界限t值表中查询；
[0066]得到速度常数的上限表达式为：
[0067][0068]某温度下的性能变化预测方程为:
[0069][0070]所述目标密封圈在所述老化性能临界值下的密封圈的寿命为：
[0071][0072]其中，τ为目标密封圈的老化时间；α为待估计参数；为试验常数；为试验常数。
[0073]所述计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GIS用密封圈寿命的估算方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标密封圈的加速老化试验温度值；计算所述目标密封圈的压缩永久变形率；根据所述目标密封圈的压缩永久变形率确定目标密封圈的老化性能临界值；根据所述目标密封圈的老化性能临界值计算所述目标密封圈的寿命。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：计算温度折算系数；根据所述温度折算系数、以及所述目标密封圈的寿命确定所述目标密封圈的校正寿命。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述计算目标密封圈的压缩永久变形率包括：将所述目标密封圈在室温下置于预设试验压缩率工况下加载第一预设时间后测量目标密封圈的第一高度值；将所述目标密封圈置于正常工况下放置第一预设时间后测量目标密封圈的第二高度值；将所述目标密封圈放置于GIS局部传感器后将GIS局部传感器置于预设温度的加热设备中加速老化；将加速老化后的所述目标密封圈置于正常工况下放置第一预设时间后测量目标密封圈的第三高度值；根据所述目标密封圈的第一高度值、所述目标密封圈的第二高度值、所述目标密封圈的第三高度值、以及第一计算公式计算目标密封圈的压缩永久变形率；其中，所述第一计算公式为：其中，ε为目标密封圈的压缩永久变形率；H0为所述目标密封圈的第二高度值；H1为所述目标密封圈的第一高度值；H2为所述目标密封圈的第三高度值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标密封圈的压缩永久变形率确定目标密封圈的老化性能临界值包括：根据所述目标密封圈的压缩永久变形率、以及第二计算公式计算目标密封圈的老化性能临界值；其中，所述第二计算公式为：y0＝1
‑
ε；y0为目标密封圈的老化性能临界值；ε为目标密封圈的压缩永久变形率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标密封圈的老化性能临界值计算所述目标密封圈的寿命包括：根据所述目标密封圈的老化性能临界值、以及第三计算公式计算所述目标密封圈的寿命；其中，所述第三计算公式为：y为老化特性指标；τ为目标密封圈的老化时间；α为待估计参数；B为试验常数；K为速度
常数；对所述第三计算公式取对数线性化后，所述第三计算公式转化为第四计算公式；其中，所述第四计算公式为：K(T)为反应速率的常数；A为指数因数，E为活化能，R为摩尔气体常数，T为热力学温度开尔文。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述待估计参数α的计算方法包括：采用逐次逼近的方法计算待估计参数α，逼近准则见第五计算公式；其中，所述第五计算公式为：y
ij
为第i个老化温度下，第j个测试点特性指标试验值；为第i个老化温度下，第j个测试点特性指标预测值；当α为一尝试值时，所述第三计算公式经过对数变化，写成线性表达式见第六计算公式；其中，所述第六计算公式为：Y＝a+bX；其中，Y＝lg y；a＝lg B；X＝τ
α
...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖伟江，赵新，
申请(专利权)人：西安西拓电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：